Junção PN Flashcards
Processing of fabricaton PN junctions
-Difusão de dopante
-Epitaxia
-Implantação ionica
-deposição de baixo impacto:CVD,PVD
Formação de junções PN
-Processo tipico começa com substrato tipo-p
-Criar um n-well onde o diodo vai estar alojado
-criar as regioes p e n+ por difusão
-n-well de polarização inversa com o substrato
-Resistencia parasitica devido à resistencia do n-well
Difusão de portadores
-Os dadores e aceitadores são impurezas incorporadas na matriz e não se mexem. No entanto os buracos e os eletrões que vêm dessas impurezas são livres de se mexer
-Os eletrões do lado n difundem para o lado-p e os buracos do lado p difundem para o lado-n
-Os buracos vão combinar com os eletrões deixando uma carga negativa. Da mesma forma os eletões difundem deixando para trás uma carga positiva.
-O aumento de cargas fixas tenta atraír as cargas que estão a tentar difundir, e chega-se a um equilibrio.
-Estas cargas fixas preoduzem um campo eletrico que abranda o processo de difusão
-Esta região de cargas fixas é chamada de região de depleção
Barreira de potencial
a barreira de potencial através de uma junção pn é conhecido como potencial embutido (altura da junção)
PN sem bias
-Difusão é baixa uma vez que poucos portadores têm energia suficiente para penetrar a barreira
-Corrente de drift é baixa uma vez que os portadores MINORITÀRIOS são poucos e estão afastados
-A corrente de drift não depende da barreira de potencial
- Corrente de difusão é dependente da barreira
Reverse Bias
-A tensão aplicada perturba o equilibrio
- Polarização inversa aumenta o efeito de potencial embutido
e aumenta a barreira à difusão
-A corrente de difusão diminui exponencialmente
-A corrente de drift não muda
-No final existe apenas uma pequena corrente devido à corrente de drift dos portadosres minoritários
Polarização Direta
-Polarização direta causa um aumento exponencial de portadore scom energia suficiente para penetrar a barreira de potencial
- A corrente de difusão aumenta exponencialmente
- A corrente de drift não muda
Reverse Breakdown
-Uma polarização inversa vai resultar numa corrente reduzida a passar no dispositivo
- A uma dada tensão Vb, a corrente aumenta exponencialmente
-Devido a dois conceitos: Zener breakdown e avalanche
Zener breakdown
-Observado em regioes pn muito dopadas
-Durante a polarização inversa as bandas de condução e de valência tornam-se tão próximas que os eletrões do lado p conseguem fazer tunelamento diretamente a banda de valencia para a banda de condução
Avalanche breakdown
-Observada em junções pn menos dopadas
-O mecânismo ocorre quando eletrões e buracos se movem pela região de depleção e ganham energia suficiente do campo eletrico, criando pares eletroes buraco ao colidir entre si na RD.
Depletion capacitance
-Quando uma polarização inversa é aplicada no diodo a região de depleção W aumenta.
-Isto é devido ao aumento de carga espacial não coberto na zona de depleção
- No caso da polarização direta, a quantidade de uncovered carga espacial diminui.
-O diodo comporta-se então como um condensador de capacidade variavel em função da tensão
Diodo schottky
-Metal em silicio pouco dopado
Junção Metal-semicondutor
-A função de trabalho dos metais é uma propriedade invariavel dos metais
-A funçaõ de trabalho dos semicondutores depende do doping
Silicidas
-São um composto de metal e silicio~
-É condutor e semelhante a um metal
-A interface silicidas-silicio é mais estável que a interface metal silicio
O termo metal-silicio refere-se quase sempre silicidas-silicio
MS tipo-n M<S
-Não há barreira para os eletroes que fluem entre S para M
-Uma baixa tensão V>0 resulta em correntes elevadas
